Lazerinis kietas: veikimo principai, taikymas

Šis straipsnis parodo, kas yra monochromatinės spinduliuotės šaltinių ir kokie yra iš kietojo kūno lazeris per kitų tipų privalumai. Čia mes papasakojo, kaip ten yra nuoseklios spinduliuotės Kodėl impulso prietaisas galingesnis, ko reikia graviravimas karta. Taip pat yra manoma, trijų reikiamą lazerio elementas ir kaip ji veikia.

grupė teorija

Prieš mes kalbame apie tai, kaip veikia lazeris (kietąsias, pavyzdžiui), jūs turėtumėte apsvarstyti kai fizinis modelis. Iš mokyklos pamokų vienas prisimena, kad aplink branduolį elektronai yra išdėstyti specialiose orbitų ar energijos lygius. Jei ne mūsų žinioje ne vienas atomas, ir daug, tai mes manome, bet kokį trimatį kūną, yra viena problema.

Pasak Paulas principo, šiame kūne su vienu ir tuo pačiu energijos gali būti tik vienas elektronas. Tokiu būdu net mažiausias grūdų yra daug atomų. Gamta rado šiuo atveju labai grakštus išėjimas - kiekvieno elektrono energija skiriasi nuo gretimų energijos į labai mažas, beveik nepastebimas sumos. Šiuo atveju visi vieno lygio elektronų "paspaustas" į vieną energijos juosta. Sritis, kurioje yra labiausiai nutolusi nuo pagrindinių elektronų, vadinamas valentingumas. Sekite jos plotas turi didesnę energiją. Tai elektronai laisvai judėti, ir tai vadinama laidumo juosta.

Emisijos ir absorbcijos

Bet lazeris (kietojo, dujų, chemijos) dirba apie elektronų perėjimo principus iš vienos zonos į kitą. Jei jūsų kūnas yra veikiamas šviesos, fotonas, kad elektrono suteikia pakankamai galios, kad jis buvo iš aukštesnio energijos būseną. Atvirkščiai, kai elektronas yra perkeliamas iš laidumo juostą į valentingumas, jis skleidžia fotoną. Jei medžiaga yra puslaidininkių arba izoliatorius, valentingumas ir laidumo juosta yra atskirtos intervalu, kurioje nėra lygio. Todėl elektronai negali būti ten. Šis intervalas yra vadinamas stop juosta. Jei fotonas turi pakankamai energijos, elektronai šokinėti įveikti šį intervalą.

karta

Operacinė principas kietojo kūno lazeris yra grindžiamas tuo, kad į uždraustą zoną medžiaga yra sukurtas vadinamasis apverstą sluoksnį. Elektronų gyvenimo šiame lygmenyje yra didesnis nei jo buvimo laidumo juostą metu. Taigi, per tam tikrą laiką į jį "kaupia" elektronus. Tai vadinama populiacija inversija. Kai šis lygis punktyrine elektronų, fotonų eina norimą bangos ilgis, jis sukelia tuo pačiu metu kartos daug vienodo ilgumo ir etapo šviesos bangų. Tai reiškia, kad elektronai yra lavina visus iš karto į žemės būklę, generuoti monochromatinės fotonų šviesos pakankamai didelės galios. Reikėtų pažymėti, kad pagrindinė problema pirmojo lazerio plėtros buvo rasti tokį medžiagų derinys, dėl kurių būtų galima Gyventojų inversija viena iš lygius. Pirmoji darbo vidutinio legiruoto plieno Ruby.

Iš lazerio sudėtis

Kietojo kūno lazeris dėl pagrindinių komponentų skiriasi nuo kitų rūšių. Darbo skysčio, kuriame gyventojai inversija viena iš lygių, apšviestas šviesos šaltinio. Tai vadinama siurbimo. ji dažnai gali būti normalus kaitinamoji lempa ar dujų išlydžio vamzdelį. Du greta išplėsti pabaiga darbinio skysčio (kietojo kūno lazerio kristalai prisiima dujas - vakuumas atmosfera) sudaro veidrodžių sistemą, arba optinį rezonatorių. Jis renka į šviesų tik tie fotonų, kurie yra lygiagreti lizdo. Tiekiamos kietojo kūno lazeriai paprastai įvyksta per flash lempos.

Rūšių kietojo lazerių

Priklausomai nuo lazerio spindulio išėjimo režimu atskirti nuolatines ir impulsiniai lazeriai. Kiekvienas iš jų yra naudojami ir turi savo charakteristikas. Pagrindinis skirtumas - impulsiniai kietojo kūno lazeriai turi didesnę galią. Nuo už kiekvieno šūvio fotonų kaip "polių", tada vienas impulsas gali pristatyti didesnę energiją, nei nuolatinis virpesių už tą patį laikotarpį. Kuo mažesnis trunka pulsas, daugiau galingas kiekvieną "kulka". Šiuo metu ji yra technologiškai įmanoma pastatyti femtosekundinį lazeriu. Vienas iš jo impulso trunka apie 10 ^-15 sekundžių. Tokių priklausomybių yra susijęs su tuo, kad pagal atvirkštinio procesų populiacija, kaip aprašyta aukščiau trunka labai labai mažas. Kuo ilgiau reikia laukti, kol jums "fotografuok" lazeriu, tuo daugiau elektronų turėti laiko išeiti apverstą lygį. Atitinkamai, sumažintas koncentracija ir fotonų energija skleidžiamo spindulio.

lazerinis graviravimas

Modeliai ant metalo ir stiklo elementai puošia asmens kasdienio gyvenimo paviršiumi. Jie gali būti taikomi mechaniškai, chemiškai arba lazeriu. Pastarasis metodas yra moderniausias. Jos pranašumai prieš kitus metodus, kaip nurodyta toliau. Kadangi tiesioginis poveikis ant darbinio paviršiaus nėra, tai yra beveik neįmanoma sugadinti dalykas taikant modelį arba užrašas procesą. Lazerio spindulys nudegimai labai sekli griovelis: paviršius išgraviruotas su palaikais sklandžiai, todėl dalykas nėra pažeista ir truks ilgiau. Į metalo lazerio spindulio atveju keičia labai struktūrą klausimu, o žodžiai nebus išnyks per daugelį metų. Jei dalykas atidžiai naudoti, nereikia panardinkite ją į rūgšties ar deformuoti, tada keletas kartos modelio ant jo tiksliai išsaugotas. Lazerinis graviravimas tai geriausia pasirinkti kietojo perjungimo dviejų priežasčių: iš kietų procesai yra lengviau valdyti, ir tai yra optimali produkcijos ir kainos santykis.

montavimas

Graviravimas yra specialios montavimas. Be tiesioginio lazerio, jie susideda iš mechaninio vadove, kuriame lazerinės juda, ir kontrolės įranga (kompiuteris). Lazerinis mašina yra naudojama daugelyje sektorių žmogaus veiklos. Virš mes kalbėjome apie dekoravimo kasdienius daiktus. Registruoti peiliai, žiebtuvėliai, taurės, laikrodžiai ilgą laiką liks šeimoje ir bus priminta iš laimingų akimirkų.

Tačiau ne tik vidaus, bet ir pramoninių prekių reikalauja lazerinis graviravimas. Dideli augalai, pavyzdžiui, automobilių, išleido išsamią informaciją apie dideliais kiekiais: šimtai tūkstančių ar milijonais. Kiekvienas daiktas turi būti pažymėtas - kada ir kas jį sukūrė. Geresnis būdas, nei lazerinis graviravimas, rasti non, išleidimo laiką, tarnavimo laikas bus ilgas net judančių dalių, kurios padidino trinčiai riziką. Lazerinis mašina, šiuo atveju turi būti būdingas didelio pajėgumo ir saugos. Po to, kai visi, jei graviravimas bent vienu procentu pasikeitimo dalis metalo dalių savybės, ji gali skirtingai reaguoja į išorinių dirgiklių. Pavyzdžiui, lūžis taikymo užrašu taško. Tačiau tinka naudoti buityje paprastesnis ir pigesnis montavimas.